CRT (Cathode Ray Tube). Принципы работы. Горизонтальная развертка. Вертикальная развертка, или частота кадров

Мониторы

Принципы работы:

1)  Монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой вакуум, т.е. весь воздух удалён.

2)  С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. Люминофор – это любое вещество, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами.

3)  Изображение в мониторе создаётся по средствам электронных пушек, которые испускают поток электронов сквозь металлическую маску или решётку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, покрытую разноцветными люминофорными точками.

4)  Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему. В результате, электроны приобретают большую энергию, часть из которой расходуется на свечение люминофора в тот момент, когда электроны попадают на люминофорный слой.

5)  Светящиеся точки люминофора формируют изображение в соответствии со следующими особенностями:

a.  Человеческие глаза реагируют на красный, зеленый и синий цвета (Red, Green Blue = RGB).

b.  Люминофорный слой состоит из маленьких элементов (человеческий глаз их практически не различает). Эти элементы и воспроизводят основные цвета, образующие т.н. RGB-триаду

c.  Каждая из трёх пушек соответствует одному из цветов RGB-триады и посылает пучок электронов на различные частицы люминофорного слоя.

d.  Свечение этих частиц комбинируется и получается изображение требуемого цвета (по принципу палитры).

6)  Для управления ЭЛТ необходима координационная электроника, качество которой определяет качество монитора (электронный луч для красных точек не должен влиять на люминофор зелёного или синего цвета). Под данной электроникой понимаются особенности координации работы пушки со специальной маской, обеспечивающей дискретность изображения. Устройство данной маски зависит от типа кинескопов от разных производителей. Выделяют два типа масок:

А. Теневая маска (Shadow Mask) используется в большинстве мониторов производимых LG, Samsung, Viewsonic, Hitachi, Belinea, Panasonic, Daewoo, Nokia и др. Теневая маска состоит из металлической сетки перед частью стеклянной трубки с люминофорным слоем. Большинство современных масок изготавливают из инвара (это сплав железа и никеля). Отверстия в металлической сетке работают как прицел. Именно поэтому электронный луч попадает только на требуемые люминофорные элементы, и только в определённых областях. Теневая маска создаёт решётку с RGB-триадами элементы которых светятся с различной интенсивностью, под воздействием электронных пушек. Изменением тока каждого из трёх электронных лучей можно добиться произвольного цвета элемента изображения. Минимальное расстояние между люминофорными элементами одинакового цвета называется шагом точки (dot pitch) и является оценочным индексом качества изображения. Шаг точки обычно измеряется в миллиметрах. Чем меньше значение шага точки, тем выше качество воспроизводимого на мониторе изображения.

Б. Щелевая маска (Slot Mask).  В данном случае люминофорные элементы расположены в вертикальных ячейках, а сама маска сделана из вертикальных линий. Ячейки содержат группы из трёх люминофорных элементов RGB-триады. Минимальное расстояние между двумя ячейками называется щелевой шаг (slot pitch). Чем меньше его значение, тем выше качество изображения. Применяется этот тип маски фирмами NEC (Croma Clear) и Panasonic (Panaflat, Pureflat). В последние несколько лет компания LG также создала линейку мониторов с использованием технологии «Щелевая маска». Такие мониторы носят название Flatron. Весьма часто значение щелевого шага у данных мониторов принимает значение 0,24 мм.

Трубки с теневой и щелевой маской дают более точное и детализированное изображение, поскольку свет проходит через отверстия маски с чёткими краями. Мониторы с такими CRT хорошо использовать при интенсивной и длительной работе с текстами и мелкими элементами графики.

Помимо трубок, использующих  технологию масок, существует совершенной